Брунькуванням є однією з форм безстатевого розмноження організмів , в яких відбувається нерівномірний розподіл. Нові організми «стирчать» від батьків як шишка, дорогоцінний камінь або бутон, поки не відбудеться повне розлучення.
Бутонізація відбувається в різних філах еукаріотів і прокаріотів, від бактерій до кронідарів. Ця форма розмноження особливо важлива у грибів, бактерій, тварин, таких як губки та медузи чи кронати.
Фотографія зразка Hydra viridissima під час процесу бутонізації (Джерело: Пітер Шухерт через Wikimedia Commons)
Бутонізація - це тип розмноження, який часто зустрічається в організмах з колоніальними угрупованнями, оскільки це є еволюційною перевагою утвердження себе в нових місцях існування та формування нових колоній.
Для колоніальних багатоклітинних організмів розмноження брунькуванням є вагомою перевагою, особливо безпосередньо після стихійних лих, оскільки вони здатні відродити всю колонію за короткий проміжок часу і від однієї особини.
Хоча розмноження брунькуванням має багато переваг, це може спричинити погіршення генетичної мінливості виду, оскільки генерування цілої популяції клонів робить їх дуже сприйнятливими до патогенів, змін pH та температури, солоності тощо.
характеристики
Розмноження брунькуванням - один із видів безстатевого розмноження, який найчастіше спостерігається у мікроорганізмів. Це розмноження дозволяє їм зароджувати численні клони самих себе повністю розвинених метаболічно і за короткий проміжок часу.
У всіх нащадків розвинулися органи, схожі на органи батьків. Відокремлення від батьків не відбувається природним шляхом до тих пір, поки народжуване потомство в бутоні не має повністю розвинених органів або органел.
На час поділу бутонів і батьків спостерігається чітка різниця у розмірах між ними (потомство набагато менше). Однак за короткий проміжок часу ці потомства можуть досягти розміру батьків.
Види брунькування
У багатьох організмах, які мають цей тип безстатевого розмноження, можна виділити два типи брунькування:
Г
Це зазвичай виникає тоді, коли умови навколишнього середовища є повними або сприятливими для життєдіяльності організму, і тому індивід починає розмножуватися шляхом розпускання, щоб збільшити чисельність популяції та скористатися найбільшою кількістю ресурсів.
Г
Це відбувається у відповідь на несприятливі умови, і саме тоді, коли організми виявляють ці умови і, як своєрідне випромінювання виживання, намагаються реагувати на несприятливий стан, збільшуючи їх кількість (збільшуючи можливість залишити потомство).
Деякі зоологи вважають, що визначення брунькування є дещо неоднозначним у межах тваринного світу, оскільки багато авторів включають у такі поняття такі процеси, як брунькування щупалець поліпів у коралах, проглотиди стрічкових хробаків або третій сегмент в кільцях.
Усі ці приклади підпадають під визначення брунькування, оскільки всі вони є особинами або цілими частинами, які проростають у батьків з певною незалежністю від органу, який їх породжує.
Процес
У процесі бутонізації можна спостерігати щонайменше п’ять загальних стадій для всіх організмів, як у одноклітинних, так і у багатоклітинних організмів:
1- Клітина-попередник збільшує об'єм свого цитозолу між половиною і чвертю більше, ніж звичайний об'єм.
2- На зовнішній стороні клітини починає утворюватися опуклість, бутон або коштовність, що збільшує її цитозольний об'єм. У випадку, якщо в організмі є клітинна стінка, зменшення її компонентів і синтез нової оболонки навколо дочірніх клітин, саме там, де починає спостерігатися опуклість.
3- У той момент, коли випинання більш значне, відбувається міграція ядра в бік його сторони. Після того, як ядро клітини розміщене на периферії клітини стосовно дорогоцінного дорогоцінного каміння, воно вступає в мітотичний процес, в результаті утворюючи два абсолютно однакових ядра.
4- Ядро клітини-попередника мігрує назад до центру початкової клітини, а друге ядро розташоване в центрі бутона або коштовності. Одразу після цього моменту початкова структура клітинної стінки або мембрани, де виник коштовний камінь або бутон, починає відновлюватися в клітці-попередниці.
5- Нарешті, клітинна стінка жовтка та клітина-попередник закінчують затвердіння і після завершення цього етапу обидві клітини стають незалежними одна від одної.
Фотографія процесу бутонізації коралу (поліпи) (Джерело: NOAA через Wikimedia Commons)
У багатьох організмах, таких як гідри, корали та губки, останній крок може не відбутися, оскільки між батьками та потомством існує деяка цитозольна спадкоємність. Однак ці нащадки мають повну незалежність у багатьох функціях, наприклад, в їжі.
Приклади
Багато видів бактерій мають здатність до розмноження брунькуванням. Хвороботворні бактерії роду Rickettsia, а також багато видів амеб та евгленозойських найпростіших видів розмножуються переважно брунькуванням.
Дріжджі
Дріжджі можна сказати, що вони є однією з «маток» бутонізації, оскільки це спосіб, який вони постійно розмножуються. Навіть на зображеннях дріжджів, представлених у більшості підручників, на поверхні клітин можна побачити невеликі шишки або бутони.
Дріжджі під час безстатевого розмноження брунькуванням (Джерело: Bookofjude, через Wikimedia Commons)
Морські бризки
Для інвазивних організмів розмноження бруньків приносить багато переваг, оскільки дозволяє швидко поширюватися та колонізувати великі площі. Так буває з морськими шприцами, які постійно розмножуються брунькуванням.
Морські шприці класифікуються багатьма зоологами як "метаорганізми", що складаються з декількох клонів одного і того ж індивіда. Ці метаорганізми відомі як колонії, і кожен з клонів колонії називається " зооїдами ".
Гідри
Одним з модельних багатоклітинних організмів для вивчення розмноження бутонізацією є гідри, оскільки їх легко утримувати в неволі та постійно розмножувати.
Схема процесу бутонізації гідри (Джерело: A.houghton19 через Wikimedia Commons)
У гідрах можна спостерігати, як з початкової плодоніжки починають «проростати» нові поліпи, які, незважаючи на те, що весь метаболізм не залежить від материнського організму, залишаються прив’язаними до нього. Досі дискутується, чи є колонієутворюючими організмами чи просто їм не вистачає механізму, який відокремлює бутони від батьків.
Тип Кніарія, до складу якої входять корали, медузи та гідри, є, мабуть, групою багатоклітинних організмів з найвищою частотою безстатевого розмноження шляхом брунькування, оскільки цей тип розмноження має важливе значення для росту та розповсюдження колоніальних організмів.
Список літератури
- Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Безхребетні (№ QL 362. B78 2003). Basingstoke.
- Грей, А. (1871). Про гіпокотиледонарне утворення. Журнал природознавства, 8 (45), 220-220.
- Хікман, К.П., Робертс, Л.С. та Хікман, ФМ (1984). Комплексні принципи зоології. Дзеркало Times.
- Monniot, C. (1992). Асцидії Новель-Каледоні. XI. Phlébobranches et Stolidobranches du plato des Chesterfield. Бюлетень дю Музей Національної історії історії. Париж (4) А, 14, 3-22.
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Біологія (9 вип.) Брукс / Коул, Cengage Learning: США.
- Фон Вагнер, Ф. (1892). VI.Загальні спостереження щодо поділу та гемації в Королівстві тварин. Журнал природознавства, 10 (55), 23-54.
- Віллі, Дж. М., Шервуд, Л., Вулвертон, CJ (2008). Мікробіологія Прескотта, Харлі та Клайна. McGraw-Hill Вища освіта.